工作以来一直使用st的单片机,其他的单片机虽大致了解但从未认真看过,近几日恰好无事,决定熟悉一下pic的单片机,于是想将自己从网上或这书本上的东西转下来,予以同一样的初学者共同参考。
pic的指令系统
pic 8位单片机共有三个级别,有相对应的指令集。基本级pic系列芯片共有指令33条,每条指令是12位字长;中级pic系列芯片共有指令35条,每条指令是14位字长;高级pic系列芯片共有指令58条,每条指令是16位字长。其指令向下兼容。
一、pic汇编语言指令格式
pic系列微控制器汇编语言指令与mcs-51系列单片机汇编语言一样,每条汇编语言指令由4个部分组成,其书写格式如下:
标号 操作码助记符 操作数1,操作数2;注释
指令格式说明如下:指令的4个部分之间由空格作隔离符,空格可以是1格或多格,以保证交叉汇编时,pc机能识别指令。
1标号 与mcs-51系列单片机功能相同,标号代表指令的符号地址。在程序汇编时,已赋以指令存储器地址的具体数值。汇编语言中采用符号地址(即标号)是便于查看、修改,尤其是便于指令转移地址的表示。标号是指令格式中的可选项,只有在被其它语句引用时才需派上标号。在无标号的情况下,指令助记符前面必须保留一个或一个以上的空格再写指令助记符。指令助记符不能占用标号的位置,否则该助记符会被汇编程序作标号误处理。
书写标号时,规定第一字符必须是字母或半角下划线“—”,它后面可以跟英文和数字字符、冒号(:)制符表等,并可任意组合。再有标号不能用操作码助记符和寄存器的代号表示。标号也可以单独占一行。
2操作码助记符 该字段是指令的必选项。该项可以是指令助记符,也可以由伪指令及宏命令组成,其作用是在交叉汇编时,“指令操作码助记符”与“操作码表”进行逐一比较,找出其相应的机器码一一代之。
3操作数 由操作数的数据值或以符号表示的数据或地址值组成。若操作数有两个,则两个操作数之间用逗号(,)分开。当操作数是常数时,常数可以是二进制、八进制、十进制或十六进制数。还可以是被定义过的标号、字符串和ascⅱ码等。具体表示时,规定在二进制数前冠以字母“b”,例如b10011100;八进制数前冠以字母“o”,例如o257;十进制数前冠以字母“d”,例如d122;十六进制数前冠以“h”,例如h2f。在这里pic 8位单片机默认进制是十六进制,在十六进制数之前加上ox,如h2f可以写成ox2f。
指令的操作数项也是可选项。
pic系列与mcs-51系列8位单片机一样,存在寻址方法,即操作数的来源或去向问题。因pic系列微控制器采用了精简指令集(risc)结构体系,其寻址方式和指令都既少而又简单。其寻址方式根据操作数来源的不同,可分为立即数寻址、直接寻址、寄存器间接寻址和位寻址四种。所以pic系列单片机指令中的操作数常常出现有关寄存器符号。有关的寻址实例,均可在本文的后面找到。
4注释 用来对程序作些说明,便于人们阅读程序。注释开始之前用分号(;)与其它部分相隔。当汇编程序检测到分号时,其后面的字符不再处理。值得注意:在用到子程序时应说明程序的入口条件、出口条件以及该程序应完成的功能和作用。
二、清零指令(共4条)
1寄存器清零指令
实例:clrw;寄存器w被清零
说明:该条指令很简单,其中w为pic单片机的工作寄存器,相当于mcs-51系列单片机中的累加器a,clr是英语clear的缩写字母。
2看门狗定时器清零指令。
实例:clrwdt;看门狗定时器清零(若已赋值,同时清预分频器)
说明:wdt是英语watchdog timer的缩写字母。clr见上述说明。注意该两条指令无操作数。
3寄存器f清零指令。指令格式:clrf f
实例:clrf tmro;对tmro清零
说明:在pic系列8位单片机中,常用符号f(或f)代表片内的各种寄程器和f的序号地址。f取值按pic系列不同型号而不同,一般为ox00~ox1f/7f/ff。tmro代表定时器/计数器tmro,所以clrf对寄程器清零,采用了直接寻址方式直接给出要访问的寄存器tmro。
4位清零指令。指令格式 bcf f,b
实例:bcf reg1,2;把寄存器reg1的d2位清零
说明:bcf是英语bit clear f的缩写。指令格式中的f,同上说明;符号b是表示pic片内某个8位数据寄存器f的位号(或位地址),所以b的取值为0~7或d0~d7。实例中reg是register的缩写。实例中的2代表指令格式中的b=2即寄存器reg1的d2位。
通过上述四条清零指令格式和实例,可以说明,学习pic系列8位单片机的指令时应首先了解指令的助记符意义(功能),再有就是它的表达方式。初学者没有必要死记指令,重要是理解和实践。
三、面向字节、常数与控制操作的指令
1传送立即数至工作寄存器w指令
指令格式:movlw k;k表示常数、立即数和标号
说明:movlw是move literal to w的缩写
实例:movl 0x1e;常数30送w
2i/o口控制寄存器tris设置指令
指令格式;tris f
说明;tris f是load tris register的缩写。其功能是把工作寄存器w的内容送入i/o口控制寄存器f。当w=0时,置对应i/o口为输出;w=1,置i/o口为输入。
实例:movlw 0x00 ;把00h送入w
tris ra ;置pic ra口为输出
movlw 0xff ;把ffh送入w
tris rb ;置pic rb口为输入
说明:这是pic汇编语言中常用的几条指令,即设置某个i/o口(这里是ra口和rb口)为输入或输出的语句。可见,识读指令时,一应充分理解语句格式的功能,二应前后联系阅读。
3w寄存器内容送寄存器f(w内容保持不变)指令
指令格式:movwf f
说明:movwf是move w to f的缩写
实例:movlw 0x0b;送0bh送w
movwf 6 ;送w内容到rb口
说明:第一条指令0x0b(常数11)送工作寄存器w,第二条指令,把w内容常数11送到寄存器f6中,查表f6即为rb口,所以port_b(b口)=0bh=d11
4寄存器f传送指令
指令格式:movf f,d
说明:movf是move f的缩写。f代表pic中的某个寄存器。指令中的d规定:d=0时,f内容送w;d=1时,f内容送寄存器。
实例:movf 6,0 ;rb口内容送w
movwf 8 ;rb口内容送f8
说明:第一条指令中的6代表寄存器f=6,查寄存器表f=6为rb口;0代表d=0,代表选择的目标为寄存器w。第二条指令中的8代表寄存器f=8。所以两条指令结果是把rb口的内容送f8。至于f8内容是多少?还应在汇编语言开始时附加指令,这里从略。
5空操作指令
指令格式:nop
说明:nop是英语no operation的缩写。nop无操作数,所以称为空操作。执行nop指令只使程序计数器pc加1,所以占用一个机器周期。
实例:movlw 0xof ;送ofh到w
movwf port_b ;w内容写入b口
nop ;空操作
movf port_b,w ;读操作
说明:该三条指令是一种对i/o口的b口连续操作的实例,其目的达到写入b口的内容要读出时,应保证写、读之间有个稳定时间,因此加入了空操作指令nop。
6无条件跳转指令
指令格式:goto k
说明:执行该条指令时,将指令转移到指定的地址(跳转)。指令中的k,常与程序中的标号联系起来。
实例:见第9条指令中
7寄存器内容减1,结果为零的间跳指令
指令格式:decfsz f,d
说明:decfsz是英语decrement f,skip of not 0的缩写。符号f,d代表的意义,前述已作说明。该条指令是指寄存器的内容减1存入w(d=0)或f(d=1)中。若指令执行结果减1不为零,指令顺序执行;为零时,就间跳下一条指令后再执行(等效顺序执行一条空指令nop),实际指令中,当d=1时,该项常被略去。
8寄存器内容加1,结果为零间跳指令
指令格式:incfsz f,d
说明:incfsz是英语increment f,skip of 0的缩写。该条指令与上一条(7)指令差别仅在于“1”上,即执行这条指令时,寄存器f内容加1,若结果不为零,则指令顺序执行;为零则指令间跳执行。执行这条指令的其它逻辑关系与上条相同。
9子程序返回指令
指令格式:retlw k
说明:retlw是return literal to w的缩写。该指令代表子程序返回,返回前先把8位立即数送w。
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